Vulcanismo y habitabilidad planetaria

Fuente Cuaderno de Cultura Cientifica

Uno de los grandes retos de la astrobiología contemporánea es encontrar, entre otras cosas, aquellas causas o “filtros” que impidan el desarrollo o el mantenimiento de la vida en planetas que a priori podrían haber tenido las condiciones adecuadas o haber sido habitables en el sentido amplio de la palabra. Y es que la dinámica de los sistemas planetarios puede ser mucho más diversa y compleja de lo que nos pensamos y que haya numerosos factores intrínsecos, pero también externos, a los planetas capaces de alterar las condiciones ambientales no solo a corto plazo sino a lo largo del tiempo geológico.

Algunos de los factores internos probablemente podamos estudiarlos en el Sistema Solar, ya que en los planetas terrestres como Venus o Marte encontramos situaciones muy diferentes: Venus, un planeta del tamaño de la Tierra y que hoy tiene un efecto invernadero suficiente como para que la temperatura en su superficie llegue a los 480 °C, y Marte, un planeta que sabemos que en los primeros quizás mil o mil quinientos millones de años tuvo una atmósfera sustancial que permitía la existencia de agua líquida en su superficie y, por lo tanto, unas temperaturas templadas.

Venus a los ojos de la misión Mariner 10. No hay atisbo de su superficie debido a las nubes que la cubren perpetuamente. Fuente: NASA/JPL-Caltech.

Estos cambios nos parecen realmente bruscos si suponemos que nuestro planeta, aunque sus condiciones hayan oscilado entre «bola de nieve» e «invernadero», ha mantenido cierta estabilidad puntuada por algunos momentos ambientales complicados, pero ningún extremo parecido a lo que vemos en nuestro entorno.

Cuando estudiamos fenómenos de extinción en masa en nuestro planeta encontramos que en la mayor parte de los casos estos eventos vienen relacionados en el tiempo con de erupciones volcánicas que forman las denominadas Grandes Provincias Ígneas (LIPs, por sus siglas en inglés), y cuyas dimensiones en cuanto al volumen de lava emitido es realmente grande, del orden de varios cientos de miles a millones de metros cúbicos.

La lava, como es obvio, no viaja en solitario, sino que lo hace acompañada de numerosos gases como el vapor de agua, el dióxido de carbono o el azufre, inyectando a la atmósfera cantidades de gases que antes estaban almacenadas en el interior del planeta y que pueden provocar un cambio climático extremo, especialmente si ocurren varias erupciones de tipo LIPs en periodos cortos de tiempo.

Como decíamos antes, en nuestro planeta tenemos un importante registro de este tipo de erupciones, pero la alteración climática provocada nunca fue permanente, incluso aunque hayan ocurrido algunos eventos en un espacio temporal relativamente corto.
Mismo tipo de eventos, ¿mismos efectos en la habitabilidad?

Un equipo de científicos de la NASA, la Universidad de Princeton y el Massachussets Institute of Technology ha estudiado la posibilidad de que este tipo de eventos fuese el responsable de que Venus tenga estas condiciones hoy día, mediante el análisis de los datos de estas grandes erupciones en la Tierra.

Múltiples coladas de lava cubren la región de Lakshimi, en Venus, señal inequívoca de que Venus ha sido (o es) un planeta muy activo. Fuente: NASA/JPL.

Obviamente en el caso de que ocurriesen dos (o más) eventos de gran tamaño de una manera simultánea o casi simultánea el clima podría haber sufrido un importante cambio, quizás permanente, transformando nuestro planeta en un lugar inhabitable de manera permanente.

Han llegado a la conclusión de que en nuestro planeta las LIPs ocurren de manera aleatoria, sin una relación -al menos clara- entre este tipo de eventos, calculando que en los últimos 2800 millones de años, de los que tenemos datos de estas erupciones, podríamos esperar al menos 100 pares de erupciones de tipo LIPs y 10 tripletes con una separación de tan solo un millón de años entre una y otra.

¿Cómo podría haber afectado a Venus? Imaginamos que Venus fue un planeta muy similar a la Tierra al principio, con una atmósfera mucho menos densa, una temperatura mucho menor y una superficie cubierta por océanos, como lo estaría nuestro planeta.

La ocurrencia de varias LIPs aumentaría la concentración de gases de efecto invernadero en la atmósfera, provocando un aumento de las temperaturas que, a su vez, llevaría a una mayor evaporación de agua de los océanos. El vapor de agua liberado del océano también puede atrapar el calor de una manera muy efectiva, haciendo que este ciclo entre en una espiral de calentamiento, finalmente transformando a Venus en el planeta que vemos hoy.

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¿Es una explicación plausible con el conocimiento que tenemos hoy de Venus? Lo cierto es que a nivel geológico sería una explicación bastante sencilla: sabemos que Venus ha tenido (y probablemente tenga) vulcanismo activo, y la existencia de LIPs en un planeta de tipo terrestre no es una teoría descabellada, aunque también nos queda por conocer el papel de la radiación solar en los últimos millones de años y como su variación puede también haber contribuido al calentamiento de Venus.

Aun así, todavía nos queda muchísimo por saber sobre Venus. Esperamos que en la próxima década las misiones espaciales planificadas (VERITAS, DAVINCI+ y EnVision) puedan aportarnos una gran cantidad de información que nos permita resolver algunas de las dudas sobre nuestro gemelo planetario.

Referencias: